Electronica

8-4 PROBLEMAS DE CONMUTACIÓN EN LAS MÁQUINAS REALES
El proceso de conmutación descrito en las secciones 8-2 y 8-3 no es tan simple en la práctica debido a que en la realidad ocurren dos efectos mayores, que lo perturban:
1. La reacción del inducido
2. Los voltajes L di/dt

Esta sección investiga la naturaleza de estos problemas y las soluciones utilizadas para mitigar sus efectos.Reacción del inducido
Si los devanados del campo magnético de una máquina de están conectados a una fuente de potencia y el rotor de la máquina gira gracias a una fuente externa de potencia mecánica, se
Inducirá un voltaje en los conductores del rotor. Este voltaje será rectificado para dar salida de por
Acción del conmutador de la máquina.

Si se conecta una carga a los terminales de la máquina,fluirá corriente en sus devanados del Inducido. Este flujo de corriente producirá un campo magnético propio que distorsionará el Si se conecta una carga a los terminales de la máquina, fluirá corriente en sus devanados del
Inducido. Este flujo de corriente producirá un campo magnético propio que distorsionará el c ampo magnético original de los polos de la máquina. Esta distorsión del flujo en unamáquina, cuando se incrementa la carga, se llama reacción del inducido. Este fenómeno causa dos problemas severos en las máquinas de reales.
El primer problema, debido a la reacción del inducido, es el desplazamiento del plano neutro. El plano magnético neutro se define como el plano interno de la máquina en que la velocidad de los alambres del rotor está exactamente en paralelo con las líneasde flujo magnético, de modo que e_ind es cero en los conductores del plano. Para entender el problema del desplazamiento del plano neutro, examínese la figura 8-23.
La figura 8-23a muestra una máquina dc de dos polos. Nótese que el flujo está distribuido uniformemente bajo las caras polares. Los devanados del rotor mostrados tienen voltajes que se
Forman hacia fuera de la página en los alambresque están bajo la cara polar norte y hacia dentro de la página en los alambres que están bajo la cara polar sur. El plano neutro en esta máquina es
por completo vertical. Si se conecta una carga a la máquina de modo que ésta actúe como generador, la corriente
fluirá del terminal positivo del generador hacia fuera de la página por los alambres situados bajo la cara polar norte, y hacia dentro dela página por los alambres que están debajo de la cara polar
sur. Este flujo de corriente produce un campo magnético de los devanados del rotor, como se muestra en la figura 8-23c, el cual afecta el campo magnético original de los polos que produjo el
voltaje del generador en primera instancia. En algunos sitios bajo las superficies de los polos, resta flujo; en otros lugares, adiciona flujo. Engeneral, se distorsiona el flujo magnético en el entrehierro de la máquina, como se muestra en las figuras 8-23d y e. Nótese que se ha desplazado
el lugar del rotor donde el voltaje inducido en un conductor sería cero (el plano neutro). Para el generador mostrado en la figura 8-23, el plano magnético neutro está desplazado en
la dirección de rotación. Si esta máquina hubiera sido un motor, lacorriente en su rotor habría sido inversa y el flujo se agruparía en los ángulos opuestos a los mostrados en la figura. Como resultado, el plano neutro magnético se desplazaría al contrario.
En un generador, el plano neutro se desplaza en la dirección del movimiento; en un motor, se desplaza en la dirección opuesta. Además, la cantidad de desplazamiento depende de la cantidad de corriente rotóricay, por tanto, de la carga de la máquina.
Entonces, ¿cuál es el gran acuerdo acerca del desplazamiento del plano neutro? Es justamente éste: el conmutador debe cortocircuitar los segmentos de conmutación en el momento en
que el voltaje circulante a través de ellos es igual a cero. Si se colocan las escobillas para cortocircuitar los conductores en el plano vertical, entonces el voltaje...